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HORIBA科學儀器事業部

拉曼巧析“紅顏”,南北瑪瑙終分辨丨前沿用戶報道

時間:2022-2-15 閱讀:367
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自古以來,瑪瑙被視為吉祥、富貴的象征,一直被人們當做裝飾品、護身符使用,其中紅色瑪瑙*追捧。我國尤為著名的紅色瑪瑙當屬產于四川涼山、云南保山的“南紅瑪瑙”和黑龍江大小興安嶺地區的“北紅瑪瑙”。隨著珠寶玉石行業的快速發展,如何準確鑒別這兩種紅瑪瑙產地成為了收藏者關注的重點。    
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圖1 產于四川(左)、(中)的南紅瑪瑙和產于黑龍江的“北紅瑪瑙”(右)

中國地質大學(北京)珠寶學院何雪梅課題組,利用顯微拉曼光譜技術,對瑪瑙的物相組成致色礦物進行無損測試,獲得了“南紅瑪瑙”和“北紅瑪瑙”的拉曼特征譜,結合色度學特征,成功開發了一種鑒別瑪瑙產地的方法。    

對瑪瑙的物相組成測試結果表明,“南紅瑪瑙”的主要物相組成為α-石英,次要礦物為赤鐵礦、針鐵礦、方解石等,少量樣品含有斜硅石;“北紅瑪瑙”的主要物相組成為α-石英和斜硅石,次要礦物組成為針鐵礦、赤鐵礦(見圖2、圖3)。可以看出,“南紅瑪瑙”的斜硅石含量極少,而“北紅瑪瑙”普遍含有斜硅石。        

 

 

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圖2 四川、云南“南紅瑪瑙”,黑龍江“北紅瑪瑙”樣品的拉曼光譜

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圖3 四川、云南、黑龍江紅瑪瑙樣品的峰強度比與面積比
另外,對瑪瑙的致色礦物結果顯示,“南紅”“北紅”瑪瑙致色礦物均與鐵質礦物相關。顏色最紅,被稱為“赤玉”的“南紅瑪瑙”紅色成因主要與赤鐵礦相關。顏色偏黃且更加豐富的“北紅瑪瑙”紅色成因主要與針鐵礦相關      
結合顯微拉曼技術檢測出的斜硅石含量差異和色度學特征,何雪梅課題組成功將四川、云南“南紅瑪瑙”黑龍江“北紅瑪瑙”區分開來。該研究成果對瑪瑙產地鑒定出土文物溯源等具有重要意義。      

在對瑪瑙等寶石進行鑒定時,由于樣品的特殊性,對檢測儀器有很高的要求。例如,由于樣品十分珍貴,一般要求在測試過程中盡量不損壞樣品,要求儀器能進行無損分析。另外,對瑪瑙的成分分析需要準確鑒定樣品上的微小礦物,這就要求儀器能進行微區測試  

顯微拉曼光譜技術則因其具備微區、無損、快捷等眾多檢測優點,成為珍貴寶石礦物檢測手段的優先選擇。本實驗中全程使用了LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光譜儀,配備科研級正置/ 倒置顯微鏡,可實現UV-VIS-NIR 全光譜范圍拉曼檢測。焦長達到800mm,具有超高的光譜分辨率和空間分辨率,并實現了高度自動化。

           

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LabRAM HR Evolution 高分辨拉曼光譜儀

 

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何雪梅課題組簡介

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何雪梅,中國地質大學(珠寶學院)副教授、碩士生導師,主要從事寶石材料學與寶石礦物學領域的教學和科研工作。承擔十余項科研項目,其中包括國家標準化技術委員會《北紅瑪瑙》國家標準研制項目和新中國成立以來首部《中國礦產地質志·寶玉石卷普及本》的研編工作。在國內外珠寶專業期刊上發表一百三十余篇論文(其中SCI論文8篇)。

 

想要了解更多關于瑪瑙的拉曼測試方法、瑪瑙的物相組成和形成過程的知識,請掃描下方二維碼或點擊閱讀原文進一步學習。          

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(來自何雪梅公眾號:原文傳遞 | 遼寧北票戰國紅瑪瑙的寶石學特征及成因研究:顯微觀察、X射線粉晶衍射和拉曼光譜綜合分析) 

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